中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產(chǎn)品研究所 金銀龍 鄂學禮 張嵐(本文作者為水處理方面的權威專家,最新《生活飲用水國家標準》的主要起草人。他們站在官方的角度來闡述目前國家飲用水問題,會有很多縮水,但是即便如此,中國飲用水問題還是觸目驚心!
一、飲用水與疾病
水是維持生命和新陳代謝必不可少的物質。正常情況下,一個成年人每天飲水2500mL左右。飲用水水質的優(yōu)劣直接關系到人體的健康程度及壽命的長短。據(jù)世界衛(wèi)生組織的調查,人類疾病80%與水有關,水質不良可引起多種疾病。
1、 介水傳染病
介水傳染病(water-borne communicable diseases)是通過飲用或接觸受病原體污染的水而傳播的疾病,又稱水性傳染病。
在我國的37種法定傳染病中,介水傳染病有8種:霍亂、病毒性肝炎、脊髓灰質炎、阿米巴痢疾、傷寒和副傷寒、鉤端螺旋體病、血吸蟲病、感染性腹瀉病。2006年,上報法定傳染病發(fā)病人數(shù)4608910,其中介水傳播疾病發(fā)病人數(shù)1277980,占27.7%。
2、 生物地球化學性疾病
由于地殼表面的元素分布不均衡,致使有的地區(qū)土壤和水中某些元素含量過高或過少,導致該地區(qū)人群中發(fā)生某特異性疾病,稱為生物地球化學性疾病。主要包括地方性氟中毒、地方性砷中毒。
①飲水型氟中毒
在我國華北、西北、東北、內蒙古等地區(qū)飲水中氟可高達4mg/L以上。氟病是以影響骨骼和牙齒等硬組織為主的全身性疾病,損害發(fā)育中的牙釉質發(fā)生氟斑牙;引起骨骼變化,表現(xiàn)為腰腿疼、關節(jié)活動受阻,發(fā)生氟骨癥。
②飲水型砷中毒
砷中毒的表現(xiàn)主要為皮膚損傷周圍神經(jīng)病變,重者發(fā)展為皮膚癌。
在我國飲水型地方性砷中毒分布于8省市區(qū)(內蒙古、山西、新疆、吉林、寧夏、青海、安徽、北京),受影響人口2343238人,查出砷中毒1076人。內蒙古、山西仍為我國飲水型地方性砷中毒重病區(qū),其飲水含砷濃度最高。
3、 化學性污染引起的急慢性中毒
據(jù)WHO報道,現(xiàn)查明全世界水體中可檢查出2221種化學物質,其中飲用水中有害的有機污染物765種,經(jīng)鑒定確認其中致癌物20種、可疑致癌物23種、致突變物56種、促癌劑18種(目前中國水污染最大的問題就是化學污染問題)。
我國主要飲用水源黃浦江江水中曾檢出有機物700多種,松花江吉林段測出有機物317種,福建閩江檢出有機物100多種,武漢東湖水查出有機物102種。重慶水源種檢出101種有機污染物,主要為具有生殖毒性的內分泌干擾物。重慶長江水中壬基酚0.05~7.5,一自來水中0.1~2.73。天津引黃水和鄭州黃河水源水中有抗生素檢出。
這些化學物質在水中殘留時間長,多數(shù)不易被降解,可直接對人體產(chǎn)生毒害作用:高濃度短時間作用于人體可產(chǎn)生急性毒性作用;低濃度長時間作用于人體可產(chǎn)生慢性毒性作用;水中三致毒物的長期存在將對人體產(chǎn)生遠期致癌、致畸、致突變作用,危害更大。
二、水環(huán)境污染形勢嚴峻
我國屬于缺水國家,人均水資源占有量只有2400m3,只相當于世界人均占有水量的1/4。我國水資源分布很不均勻,由于時間、空間分布不均,使水資源短缺問題 愈加突出。
20世紀70年代,我國日排污量為3000萬噸~4000萬噸,20世紀80年代達到7500萬噸。據(jù)2004年中國環(huán)境狀況公報的數(shù)據(jù),我國年廢水排放量高達482.4億噸,其中工業(yè)廢水排放量為2211億噸,生活污水排放量為261.3億噸。這些廢污水中有80%以上未經(jīng)處理直接排入江河湖庫。我國城鎮(zhèn)供水環(huán)境污染日益嚴重。城市水域受污染率高達90%以上,許多城市供水水源受到威脅。
根據(jù)2005年全國人大常委會水污染防治法執(zhí)法檢查組檢查結果表明,我國湖泊中約有75%的水域受到污染。大多數(shù)湖泊出現(xiàn)富營養(yǎng)化,藍藻泛濫,湖水出現(xiàn)綠粥狀污染物,氣味難聞,嚴重影響湖區(qū)居民生活,被稱為“生態(tài)癌”。
調查結果表明(全國城市飲用水安全保障規(guī)劃資料),按照水功能區(qū)劃的標準,目前飲用水源地水功能不達標率達35.6%,其中河道不達標率44%,湖泊不達標率77%,水庫不達標率23%;全國1073個重點城市地表水飲用水水源地有25%的水質不達標;地下水水源地水質問題更為嚴重,115個地下水水源地中,35%的不合格(實際不達標率要遠遠高于這些數(shù)據(jù),中國官方的調查向來是報喜不報憂,一旦報憂也會大幅縮水)。
三、水環(huán)境污染類型
水質污染按污染物類型可分為物理性污染、生物性污染和化學性污染三類。
1、 物理性污染
物理性污染是指水中含有的非溶解性的固體懸浮物,如黏土、泥沙之類,例如黃河水就是因黃土被沖入水中而造成的物理污染。
2、 生物性污染
生物污染是指水體受細菌、藻類、霉菌、酵毒菌等微生物、病毒、熱源、各種浮游生物、寄生蟲及蟲卵的污染。
我國未經(jīng)消毒的飲水中,常見細菌學指標超標,還時有腸道病原體檢出。血吸蟲病的發(fā)生率近幾年來呈上升趨勢,在疫源地區(qū)該病的發(fā)生與接觸污染的水源有關。目前血吸蟲病尚未得到控制的地區(qū)主要集中在長江流域的湖南、湖北、江西、安徽、江蘇、四川、云南七省的110個縣(市、區(qū)),生活在病區(qū)的人口約6000萬。
3、 化學性污染
化學性污染是由化學物質導致的水質污染,它又可分為無機污染、有機污染和復合污染。無機污染如水中含有的汞、鎘、鉛等重金屬和砷化物、氰化物、亞硝酸鹽等無機物。有機污染如水中含有的農(nóng)藥、除草劑、合成洗滌劑、有機溶劑以及各種各樣的有機物(針對壽光這樣的地區(qū),種菜使用大量的農(nóng)藥化肥,水中的重金屬含量以及有機污染含量會非常高!)。
①無機污染
20世紀中葉,水體受到工業(yè)廢水、廢氣、廢渣等的化學污染。該時期的化學污染主要是無機污染,如重金屬鉛(Pb)、汞(Hg)、鉻(Cr)、鎘(Cd)及氰化物、氟化物、砷化物、亞硝酸鹽等無機物,它們能使人中毒、患病,如骨痛病、水俁病等。
②有機污染
20世紀70年代以來,癌癥的發(fā)病率越來越高,并成為人類最可怕的敵人,飲水和腫瘤病之間的關系引起了人們的注意。目前已知的有機化合物約700萬種,常用的5萬種化學品中95%以上是有機物,而且每年都有成千上萬種新的有機化合物被人工合成制取,這些有機物的研制、生產(chǎn)和使用中都可能會進入人體,全世界在水中已檢出2221種有機物。
上海市“飲水與健康”協(xié)作組調查發(fā)現(xiàn)黃浦江水中含有約700種;據(jù)吉林省“松花江未知有機污染物探查”協(xié)作組報道,他們從松花江林江段水中測得有機物317種,而且這些有機物中大多數(shù)與人的腫瘤有關,嚴重威脅著人們的健康。
我國湖泊環(huán)境研究首席科學家劉鴻亮院士說,國內外有水中檢出的有機污染物已有2000余種,其中114種是具有或被疑有致癌、致畸、致突變的“三致物質”。
③復合污染
1996年,《科學》上發(fā)表的論文指出,一些原本對受體激素效應微弱的狄氏劑、硫丹、毒殺芬等同時出現(xiàn)的復合效應,使其毒性效應提高1000倍。說明復合污染使低劑量有毒有害污染物對水質安全與人體健康的潛在風險不容忽視。
目前,在幾種污染物中,物理污染與生物污染在飲用水中已基本能得到控制,化學污染上升為主要矛盾;而在化學污染中,無機污染基本得到控制,有機污染上升為主要矛盾。成為危及人類健康及安全的主要因素。
四、我國飲用水水質狀況
經(jīng)過幾十年的努力,我國縣級以上大部分城市的供水能力已基本解決。但影響生活飲用水水質的因素較多,城市飲用水水質合格率不高。據(jù)衛(wèi)生部近年對28個省的城市集中式供水管網(wǎng)末梢水渾濁度、色度、臭和味、肉眼可見物、細菌總數(shù)、總大腸菌群,游離余氯7項指標抽檢結果,合格率82.6%(現(xiàn)在全國99%的自來水廠檢測的就是這幾項指標,所謂自來水合格,也就是這幾項指標合格。自來水新國標共有106項,其中有70多項是化學污染物。目前99%的自來水廠不具備化學污染物檢測能力)。自建供水系統(tǒng)末梢合格率為66.84%。城鎮(zhèn)供水重點轉向改善和提高水質。
農(nóng)村自20世紀80年代實施聯(lián)合國“給水和環(huán)境衛(wèi)生十年規(guī)劃”以來,農(nóng)村改水工作取得了很大成績,但總體來看,農(nóng)村供水能力和水質問題仍很突出。經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)和自然條件受限制地區(qū)改水進展很慢,部分已建水廠的凈化和消毒不規(guī)范,至今我國農(nóng)村尚有3.2億多人飲用水水質不合格。
據(jù)調查,我國城市約1億人口飲用水不能完全符合生活飲用水衛(wèi)生標準,農(nóng)村有3.6億人飲水不安全,農(nóng)村約有1.9億人飲用水有害物質含量超標,易導致疾病流行,有的地方還因此暴發(fā)傷寒、副傷寒以及霍亂等重大傳染病,個別地區(qū)癌癥發(fā)病率居高不下。
五、飲用水安全存在的主要問題
1、 微生物污染
由于大量生產(chǎn)和生活廢棄物未經(jīng)處理排入各種水體,加之公共衛(wèi)生設施跟不上發(fā)展的需要,農(nóng)村大量人口飲用不安全衛(wèi)生水。
1993年在全國26個省的180個縣全面展開的飲用水衛(wèi)生監(jiān)測網(wǎng)的檢測結果可在一定程度上反映出我國農(nóng)村飲用水現(xiàn)狀:微生物指標超標嚴重。此次調查結果顯示,我國仍有53%的人口使用分散式供水,集中式供水中未經(jīng)過任何處理的自來水也占到一半以上,由此造成了農(nóng)村飲用水微生物指標的嚴重超標,也就不可避免地造成了腸道傳染病的流行。我國幾次大的水致傳染病的暴發(fā)也充分反映出該問題的嚴重性。
當前,微生物污染仍為農(nóng)村飲用水污染的主要類型,加強飲用水消毒工作是改善農(nóng)村飲用水衛(wèi)生狀況的有效措施。
2、 自來水廠常規(guī)水處理工藝受到挑戰(zhàn)
長期以來,人們一直認為自來水是安全衛(wèi)生的。但是,因為水污染,自來水屢屢受到影響,使人們對自來水的安全性提出質疑。
目前自來水的處理技術依然沿用一百年前的傳統(tǒng)工藝即“混凝-沉淀-過濾-消毒”,將江河水或地下水簡單加工成可飲用水。經(jīng)過一百年的世紀洗禮。當代的水質現(xiàn)狀與一百年前的水已經(jīng)截然不同了。傳統(tǒng)的水處理工藝對降低渾濁度,去除水中懸浮物有較好的凈化消毒作用,但對目前以有機污染為主的微污染,則不能徹底去除有機污染物、農(nóng)藥、環(huán)境內分泌干擾物和藻毒素,致使出廠水時有檢出,甚至超標。(自來水的傳統(tǒng)工藝主要是解決生物污染,加氯消毒去除水中的致病菌以及水中不溶解的大顆粒懸浮物。但是目前中國水污染主要是化學污染,自來水廠工藝對此無能為力!
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3、 消毒副產(chǎn)物帶來新的污染
氯化消毒是我國沿用多年且仍然普遍采用的自來水消毒技術。近二十年來,人們逐漸發(fā)現(xiàn)在氯化消毒的同時,會產(chǎn)生一系列消毒副產(chǎn)物,其中大部分對人體健康構成潛在的威脅。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)氯化消毒副產(chǎn)物300多種,其中許多氯化副產(chǎn)物在動物實驗中證明具有致突變性和(或)致癌性,有的還有致畸性和(或)神經(jīng)毒副作用。譬如三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、和三溴甲烷均對實驗動物有致癌性,可引起甲肝、腎和腸道腫瘤。鹵代乙酸類中的二氯乙酸、三氯乙酸、二溴乙酸等也能誘發(fā)小鼠肝腫瘤。三氯甲烷和二氯一溴甲烷已被世界衛(wèi)生組織列在其《飲用水水質準則》中,作為有致癌性的物質而確定了致癌危險性水平的限值。(自來水不安全,不僅僅是對污染物去除能力有限,加氯消毒帶來的副產(chǎn)物危害更大。很多人認為將自來水燒開煮沸就可以安全飲用,實際上,自來水在加熱的時候,會加劇產(chǎn)生三氯甲烷等致癌物!)我國許多研究證明,氯化飲用水的有機提取物,在Ames試驗、小鼠骨髓微核試驗中均有致突變性,有的還證實具有潛在致癌性。
由于氯消毒會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物,許多消毒產(chǎn)品已用于飲用水消毒。如二氧化氯、臭氧、紫外等。但同樣也會出現(xiàn)不同類型的消毒副產(chǎn)物。如二氧化氯消毒,會產(chǎn)生亞氯酸鹽、氯酸鹽等副產(chǎn)物。臭氧消毒可能會產(chǎn)生溴酸鹽、甲醛等副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物對健康也會產(chǎn)生危害。(目前全國普及率很高的大桶水,普遍采用的就是臭氧消毒,由此帶來的消毒副產(chǎn)物溴酸鹽是2b級致癌物。
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從保護人群健康出發(fā),在進行飲用水消毒時應盡量降低副產(chǎn)物的生成。其中最為重要的問題之一是水源水中是否含有與消毒劑生成消毒副產(chǎn)物的前體物質。如氯消毒時原水中腐植質等大分子團有機物含量,二氧化氯消毒時有機物含量,臭氧消毒時溴化物含量等。因此對減低消毒副產(chǎn)物的前體物質,選擇消毒劑最佳投加量等問題引起眾多科學工作者的關注與研究。
4、 自來水管網(wǎng)污染
但我國大城市的輸配水主管道許多是20世紀五六十年代安裝配備的,經(jīng)過半個世紀的氧化和腐蝕,由于物理、化學、電化學、微生物等的作用,在給水管道的內壁會逐漸形成不規(guī)則的“生長環(huán)”,且隨著管齡的增長而不斷增厚,使得過水斷面面積減小、輸水能力降低并嚴重污染水質,加之城市自來水管網(wǎng)年久失修,維護管理不力,管網(wǎng)滲漏高達20%以上,甚至40%。造成二次污染,安全堪憂。如2006年1月,北方某大城市交通主干線污水管線發(fā)生漏水事故。導致交通主干線雙向交通斷行,給市民的生活帶來了極大的不便。
由于管網(wǎng)陳舊、污染等問題,事件頻發(fā),在一定程度上抹殺了自來水部門為水質所做的一切努力。中國疾病控制中心對全國35個城市調查表明,出廠水經(jīng)管網(wǎng)輸送到用戶自來水龍頭,自來水水質合格率下降20%左右。根據(jù)某水務公司2000年1月至2002年9月210起用戶水質投訴報告的調查表明,由于自來水管網(wǎng)引發(fā)的問題近50%,約25%由于管網(wǎng)流向的變化引起的管網(wǎng)水濁度升高,約16%的問題因為內管質量低劣影響水質引起的紅水、黑水、白濁水等,約5%的問題是生物污染造成的,用戶在水中發(fā)現(xiàn)紅蟲、螞蟥,心里感覺非常不好,約2%的問題是由于施工造成污水進入管網(wǎng)對水質造成嚴重影響,如某建筑公司把施工用水(抽地下室臭水)與用戶管網(wǎng)混在一起,送到某公寓后,全部住戶用水發(fā)臭;某地由于施工時污水進入給水管道,造成大片污染,一老年福利院水庫蓄滿污水,情況及其危險等。
5、 二次供水污染
隨著城市化的發(fā)展,高層建筑迅速增加。高層建筑的供水設施與低層建筑不同,低層建筑是由自來水廠通過管道直接供水,而高層建筑供水設施則需通過二次供水設施才能獲得。通常,二次供水設施包括高、低位水箱、水泵、輸水管道等設施。自來水首先進入低位水箱,然后通過水泵輸送到高位水箱,再通過重力作用供給高層的各住戶。由于管理不善,存放水時間長等,造成飲用水二次污染的情況普遍存在。二次供水水質污染的直接結果是影響用戶感官,使飲用者感到惡心、嘔吐、腹脹、腹瀉,嚴重的甚至發(fā)病,危害人體健康。
全國由二次供水蓄水池污染引起的飲水污染危害健康事故屢有發(fā)生。據(jù)報道,北方某大城市在1990-1998年發(fā)生了29起二次供水污染事件,二次供水污染集中發(fā)生在7月、8月、9月,占總二次污染事故的1/2。2001年對南方某城市500個水箱的抽查結果表明,水箱飲用水總合格率在90%以上;但居民自己送檢的水樣,合格率僅為75%;居民前來投訴的水樣,100%水檢不合格。
二次供水污染的原因是多方面的,既與水質本身的性質有關,又與同水接觸的截面性質有關,也與外界許多條件相聯(lián)系。水二次污染的實質是污染物在水中的遷移轉化,這種遷移轉化是一種物理、化學和生物學的綜合作用過程。從目前調查的情況來看,造成二次供水污染的原因主要由:水設備表面涂層滲出有害物質;貯水設備的設計大小不合理,使之水在設備中的停留時間過長,影響飲用水水質;貯水設備的結構不合理;泄水管余下水管連接不合理,溢、泄水管與下水或雨水管線直接連通,水設備的位置選擇不合時,周圍環(huán)境臟、亂、差;貯水設備的配套不完善,如通氣孔無防污染措施、入孔蓋板密封不嚴密、埋地部分無防滲漏措施,溢、泄水管出口無網(wǎng)罩等;二次供水系統(tǒng)管理不善,未定期進行水質檢驗,按規(guī)范進行清洗、消毒,有的水池水面上還漂浮著雜質,有的水池內壁長滿青苔,池底積滿厚厚的淤泥,致使水質逐步惡化。
6、 發(fā)飲用水衛(wèi)生事件
飲用水不同于食品,某種食物出現(xiàn)問題時,可以選擇其它食物來食用,而水則是無法選擇和替代的。城市供水是城市體系的重要組成部分,一旦遇到突發(fā)事件,就不得不進行大規(guī)模的清理行動并切斷數(shù)百萬民眾飲用水的供應。
今年,大范圍的水污染事件不斷在媒體上曝光,可以說件件驚心動魄。2005年11月13日由于吉林市中石油吉化公司爆炸而造成松花江硝基苯污染,導致哈爾濱市停水4天,而且還影響鄰國的個別城市。
2005年11月24日湖南冷水江市金信化工有限責任公司尿素廠造粒塔底用于尿素清洗水的集水池發(fā)生墻體意外倒塌,含氨廢水流入資江,導致冷水江市停水。2006年1月5日河南省鞏義市發(fā)生柴油泄漏事故,6t泄漏柴油經(jīng)黃河支流伊洛河進入黃河,形成60km污染帶。2006年1月6日湖南省株洲市霞灣港因清淤治理工程施工不當造成湘江珠洲霞灣港至長沙江段發(fā)生嚴重水污染事故,導致湘潭、長沙兩市水廠取水水源的水質受到不同程度污染。2006年1月6日上午,古蘭鎮(zhèn)重慶華強化肥有限公司大量硫酸廢水泄漏,直排綦江河,初步估算,約600t紫紅色硫酸廢水排入綦江河,在河面形成一條長達300m的污染帶,導致沿岸3萬居民停水2天。
飲用水安全問題是關系到廣大人民群眾生活和生命健康的頭等大事,要慎重對待。針對不同原因而引起的飲用水安全問題,應采取積極有效的措施進行預防和控制。加強宣傳教育,大力提高全社會的飲用水安全意識,要居安思危,重在預防;與此同時,加強應急能力建設,提高應對各種飲用水突發(fā)事件的預測能力和快速反應能力。
(本文作者為水處理方面的權威專家,最新《生活飲用水國家標準》的主要起草人)
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